Геофизические исследования скважин

3.7. Геофизические исследования скважин

Для того, чтобы повысить эффективность оценки перспектив нефтегазоносности глубокозалегающих комплексов пород основных нефтегазоносных провинций России коллектив сотрудников ОАО НПЦ «Недра» в 2007-2010 гг. проанализировал результаты глубокого (не менее 5,5 км) и сверхглубокого бурения и применения таких специальных исследований горных пород как ГИС [Горбачев В.И., Карасева Т.В., Есипко О.А. и др. Комплексная обработка и анализ результатов сверхглубокого бурения в основных нефтегазоносных провинциях России с целью разработки современной геолого-геофизической основы для оценки перспектив нефтегазоносности недр. Гос. контракт № ПС-03-34/64. /ОАО НПЦ Недра. ГР № 643-08-01. Инв. № 497402. -Ярославль. -2010.].

Проблема прироста ресурсов УВ за счет глубокозалегающих горизонтов, над которой активно работают во многих странах, в России стала особенно важной в последние годы в связи с исчерпанием ресурсов УВ на обычных глубинах во многих регионах. Именно глубокие горизонты земной коры способны продлить сроки эксплуатации крупных месторождений. Истощение основных продуктивных горизонтов повлечёт за собой и значительные затраты на консервацию или ликвидацию существующей инфраструктуры, а добыча углеводородов из нижележащих плотных формаций и глубокопогруженных залежей может продлить сроки эксплуатации старых месторождений. Несмотря на относительно большую стоимость строительства глубоких скважин, затраты на бурение могут быть компенсированы намного большими ожиданиями прироста запасов углеводородов вследствие высоких (часто аномальных) пластовых давлений, а также возможностью сэкономить капитальные вложения на обустройство месторождений. При этом попытки прогнозирования нефтегазоносности недр только с помощью данных региональных геофизических исследований оказались малоуспешными, так как глубокое и сверхглубокое бурение практически во всех НГП показало необходимость изменения концепций глубинного строения и формирования нефтегазоносности, существовавших ранее. В этом плане проведенный комплексный ананлиз результатов глубокого и сверхглубокого бурения в основных НГП России является актуальным, позволяющим своевременно подготовить геолого-геофизическую основу для оценки ресурсов УВ.

Основными регионами исследований являлись Тимано-Печорская, Волго-Уральская, Прикаспийская, Северо-Кавказская, Западно-Сибирская, Лено-Тунгусская, Лено-Вилюйская, Енисейско-Анабарская и Охотская НГП.

Анализ зарубежного опыта выявления и освоения глубинных ресурсов УВ сырья, проведенный по Украине, Казахстану, Туркмении, Азербайджану, США, Румынии, Италии, Норвегии, Японии, Китаю и др., показал значительное повышение активности в этом направлении за последние 4-5 лет. Отмечено, что Россия тоже имеет опыт (Северо-Кавказская НГП, Прикаспийская НГП) выявления и освоения таких ресурсов, однако в последние годы не наблюдается развития работ; существенная разница по изученности глубоких горизонтов основных НГП глубоким бурением не устраняется в последние годы.

В рамках достижения поставленной цели коллектив ОАО НПЦ «Недра» составил реестр глубоких и сверхглубоких скважин страны, в котором представлено более 300 скважин, наиболее информативных для оценки перспектив нефтегазоносности. Кроме того, подготовлен массив параметрической информации по результатам изучения разрезов глубоких и сверхглубоких скважин. Отмечена низкая изученность глубинных разрезов, что отчасти было устранено с помощью переобработки материалов ГИС и выполнения комплекса специализированных исследований глубинных пород современными методами. Установлен ряд параметров вещественного состава и строения, контролирующих коллекторские, флюидоупорные и нефтегазоматеринские свойства глубинных пород.

Выявлены особенности геологического строения и эволюции осадочного чехла в районах глубокого и сверхглубокого бурения, связанные с развитием авлакогенов, рифтов и формированием предгорных прогибов. Установлены закономерности изменения петрофизических и геохимических параметров с глубиной, что позволило отметить существенное влияние катагенетического преобразования пород на коллекторские и нефтегазоматеринские свойства пород. Разработан новый комплекс глубинных критериев нефтегазоносности недр, включающий как известные показатели, так и специфические для больших глубин. Обоснованы предпосылки нефтегазоносности глубокопогруженных горизонтов в районах глубокого и сверхглубокого бурения, позволяющие выделять первоочередные направления работ. Установлено, что повышенные перспективы открытия залежей газа на больших глубинах наблюдаются для отдельных районов Прикаспийской, севера Западно-Сибирской и других НГП. В качестве рекомендаций по разработке технологии проведения геолого-геофизических и геохимических исследований разрезов глубоких и сверхглубоких скважин предложены новейшие методы интерпретации ГИС, петрофизических и геохимических параметров.

Выполнено моделирование процессов эволюции осадочного чехла в районах глубокого и сверхглубокого бурения, генерации и эмиграции углеводородов на больших глубинах.

Разработан комплекс глубинных критериев нефтегазоносности недр и обоснованы предпосылки нефтегазоносности глубокопогруженных (не менее 5,5 км) горизонтов основных нефтегазоносных провинций России. Разработаны модели условий локализации УВ на больших глубинах и предложены критерии их обнаружения. Даны рекомендации по разработке технологий исследований разрезов глубоких и сверхглубоких скважин на нефть и газ и интерпретации их результатов.

Успешное применение на практике разработанных ОАО НПЦ «Недра» рекомендаций проиллюстрировано ниже [Пархомчук В.Н., Горбачев В.И., Москалев С.Б. и др. Испытание Ен-Яхинской сверхглубокой параметрической скважины. /ОАО НПЦ Недра. ГР. № ГР 57-07-60/3. Инв. № 498775. -Ярославль. -2008.] на примере Ен-Яхинской сверхглубокой параметрической скважины.

Ен-Яхинская сверхглубокая параметрическая скважина заложена на правобережье р. Ен-Яха в 17 км к северо-западу от железнодорожной станции Тундра в Надымском районе Ямало-Ненецкого автономного округа Тюменской области, в пределах Песцового вала Уренгойского мегавала Надым-Тазовской синеклизы.

Работы по строительству Ен-Яхинской параметрической скважины начаты во II квартале 1991 года. С 1991 по 1998 год в связи с отсутствием финансирования объект находился в консервации. Работы возобновились в 2000 году.

Ее испытание проведено с целью изучения гидродинамических параметров и характера насыщения глубокозалегающих горизонтов пермо-триасовых и юрских отложений севера Западной-Сибири.

Был задействован комплекс ГИС: стандартный каротаж (2 зонда), ПС, БК, ИК, БКЗ, БМК, МК, ГК, НГК, ННК-Т, ННК-НТ, ГГК-П, СГК, АК, АКЦ, кавернометрия, профилеметрия, инклинометрия, термометрия, резистивиметрия, геолого-технологические исследования. Использование геофизической аппаратуры для выполнения комплекса ГИС контролировалось изменениями термобарических условий. До глубин 4-5 км применялась серийная аппаратура, на больших глубинах исследования проводились термобаростойкой аппаратурой. Геофизические исследования использовались для сопровождения вскрытия пластов перфорацией.

Проведено испытание девяти интервалов вскрытого разреза в экстремальных термобарических условиях зоны АВПД. Установлен характер насыщения и основные гидродинамические параметры рекомендованных к испытанию коллекторских горизонтов. По большинству испытанных интервалов, получены низкодебетные притоки газа, углеводородного состава. Детально изучены гидрохимические и газохимические характеристики пластовых флюидов, их фазовая зональность в разрезе досреднеюрского комплекса пород. На основании впервые полученных фактических данных проведена оценка перспектив нефтегазоносности глубоко залегающих горизонтов пермо-триаса и юры севера Западно-Сибирской НГП.

Ен-Яхинская сверхглубокая параметрическая скважина, достигнув рекордной для Западной Сибири глубины 8250 м, стала самой глубокой скважиной в осадочных бассейнах России. Успешно проведенные испытания рекомендованных интервалов на завершающих этапах ее строительства подтвердили большие возможности отечественной техники и технологии в изучении нефтегазоносности глубокопогруженных отложений в экстремальных термических условиях зоны АВПД.